在一般情况下，物体的质量不因静止或运动而有所变化。一个人在地上站着，质量是60公斤，当他乘上运动的火车，质量还是60公斤。这在低速世界当然是事实的。可是当这个人乘上高速运动的飞船的时候，它的质量却不是60公斤了，而是比60公斤要多。飞船的速度和光速越接近，人的质量变化就越显著。
如果飞船速度达到光速，人的质量将变成无限大。当然这是不可能达到的。这也说明，一般物体的速度不可能达到光速。
现在我们进一步来讨论这一问题。
设想某一惯性物体以某一确定的速度运动，这就必须将一定的力作用于该物体。如果没有外力，比如摩擦力，来阻滞物体的运动，我们将能按需要来加速物体运动的速度。我们发现，用一定大小的力加速不同物体的运动，使其达到所需要的运动速度，就必须用不同的时间。
为了排除摩擦力，我们设想，在宇宙空间由两个同样大的球体，一个用铅做成，另一个用木做成。现在用同样的力作用于这两个球体，直到将它们的运动速度增加达到每小时10公里。
显然，将一定的力作用于铅球的时间，比作用于木球的时间要长些。铅球的质量比木球的质量大。在恒力作用下，速度的加大是与时间成正比的。所以质量与加快一个惯性物体运动速度所需时间有关。这就是说，质量同时兼有一定的比例，其比例系数由所加的力而定。
质量是一切物体的重要的属性。我们习惯于永恒不变的物体质量，即物体的质量不因物体运动速度的不同而不同。这同我们下面的结论是一致的：在一种恒力的持续作用下，速度的增加与力作用于物体的时间长短成正比。
这一结论是基于速度相加定理之上的。但是我们在前面已经正式，速度相加定理不能在一切情况下都适用。
比如说，我们用两秒的时间，对一个物体施加一定的力之后，将获得多大的速度呢？我们通常使用普通的速度相加规则测球物体的末速度，即把第一秒末的速度与物体在第二秒获得的速度相加，以求得第二秒末的速度。
我们可以这样继续不断的加下去，一直到使物体运动的速度接近光速。在这种情况下，速度相加这一陈旧的定理就不再适用了。根据相对论的观点，速度相加定理在这种情况下就无能为力了。如果继续运用这一陈旧定理，我们得到的速度就要比预想的速度小。这就是说，在高速运动中，速度的加大不再同对物体加力的时间长短成正比。换句话说，虽然以同样的时间将一定的力作用于物体，但是物体运动速度的加大率，要比在低速运动中小。出现这种情况是很自然的，因为宇宙间存在一个最高速度。如果将恒力作用于一个物体，当这个物体的运动速度在逐渐接近光速的过程中，它的运动速度加大的比例就会越来越小。因为物体运动的速度永远也不能超过速度的最高极限，即光速。
物体的引力能使光线弯曲
只要物体运动速度与物体外加力的时间是成正比例的增加，我们就可以认为，质量与物体运动速度是无关的。但是，一旦物体运动速度接近光速，时间与速度的增加就失去了比例，于是质量就变得与速度息息相关了。由于时间可以无限加长，而速度却不能超越最高极限。由此我们发现，质量随速度的增加而增加，而且当物体运动速度达到光速时，质量就成为无限大。
计算结果表明：运动物体的质量随其长度的缩减而增加。这样，一列爱因斯坦火车在以每秒24万公里的速度运行时，其质量要比它在静止时大10/6倍。
很显然，与光速相比，我们日常接触的一般速度就显得微不足道了。所以在低速世界里，我们可以不考虑质量在运动中的变化，也不必考虑物体运动速度与其体积之间的关系。同样，也不必考虑两个事件发生之间的时间间隔同事件观察者的运动速度之间的关系。
质量与速度之间的关系，是根据相对论的理论推导而出。要观察和检验这两个之间的关系，我们可以进行对电子的快速运动情况的观察实验。
利用现代实验设备，是电子以接近光速的速度运动已是相当普通的事。在加速其中，能将电子运动速度加大到仅仅比光速低每秒30公里。
实验结果表明，现代物理学完全能够将处于高速运动中电子的质量同静止电子的质量加以比较。实验也充分表明，质量与物体运动速度息息相关。这也是相对论阐明的客观规律。
物体质量的增值与作用与物体的力有密切的关系，而且有一定的比例关系。一切作用于物体的力，以及任何物体能量的增值，都会使物体质量增加。这就是当物体被加热时，其质量就比未加热时大的原因。这也就是当弹簧被压缩时，其质量就增加的原因。但是质量变化同能量变化之间的比例系数是微乎其微的。例如，要使一个物体的质量增加一克，就必须对该物体施加2500万千瓦小时的能量。
这就是在一般物体情况下，物体质量的变化是非常微小的原因，即使是运用最精密的仪器，也无法测量出来。如果将一吨水从零度加热到沸点，其质量大约会增大一百万分之五克。
在现代物理学中，我们也观察到质量的变化起着非常显著作用的现象。
例如，当原子核相互碰撞后产生新的原子核的现象。又如，当一个锂原子与一个氢原子相互碰撞，产生两个氦原子。再这一过程中，氦原子的重量比原物质的质量减少四百分之一。
前面已经提到，将一个物体的质量增加一克，必须对该物体施加2500万千瓦小时的能量。因此，将一克锂和氢转变成氦需要的能量就比上面这个数字小400倍，即62500千瓦小时。
爱因斯坦发明的举世闻名的狭义相对论和广义相对论自建立以来，已经有100多年的历史了，它经受住了时间和历史的考验，是人们普遍承认的真理。相对论对于现代物理学的发展和现代人类思想的发展都有巨大的影响。相对论从逻辑思想上统一了经典物理学，使经典物理学成为一个完美的科学体系。狭义相对论在狭义相对性原理的基础上统一了牛顿力学和麦克斯韦电动力学两个体系，指出它们都服从狭义相对性原理，都是对洛伦兹变换协变的，牛顿力学只不过是物体在低速运动下很好的近似规律。广义相对论又在广义协变的基础上，通过等效原理，建立了局域惯性长与普遍参照系数之间的关系，得到了所有物理规律的广义协变形式，并建立了广义协变的引力理论，而牛顿引力理论只是它的一级近似。这就从根本上解决了以前物理学只限于惯性系数的问题，从逻辑上得到了合理的安排。相对论严格地考察了时间、空间、物质和运动这些物理学的基本概念，给出了科学而系统的时空观和物质观，从而使物理学在逻辑上成为完美的科学体系。
狭义相对论给出了物体在高速运动下的运动规律，牛顿与量子引力并提示了质量与能量相当，给出了质能关系式。这两项成果对低速运动的宏观物体并不明显，但在研究微观粒子时却显示了极端的重要性。因为微观粒子的运动速度一般都比较快，有的接近甚至达到光速，所以粒子的物理学离不开相对论。质能关系式不仅为量子理论的建立和发展创造了必要的条件，而且为原子核物理学的发展和应用提供了根据。
广义相对论建立了完善的引力理论，而引力理论主要涉及的是天体。到现在，相对论宇宙学进一步发展，而引力波物理、致密天体物理和黑洞物理这些属于相对论天体物理学的分支学科都有一定的进展，吸引了许多科学家进行研究。
